El Servicio de Análisis Térmico (SAT) engloba un conjunto de técnicas analíticas que estudia la forma en la que los cambios de temperatura afectan a las propiedades de un material. Permite determinar los cambios de masa y las variaciones energéticas asociadas a la muestra en estudio en función de la temperatura, así como identificar los gases de descomposición o reacción por espectrometría de masas. Sus aplicaciones son de gran interés en los ámbitos de la investigación, desarrollo industrial y del control de la calidad y la producción.
El SAT dispone de las siguientes técnicas:
- Análisis térmico simultáneo (TGA-DTA/DSC): el análisis térmico simultáneo TGA-DTA/DSC mide el flujo de calor y el cambio de masa de una muestra en función de la temperatura o el tiempo en una atmósfera controlada. La medición simultánea de estas dos propiedades del material permite diferenciar entre eventos endotérmicos y exotérmicos que no tienen un cambio de masa asociado (por ejemplo, la fusión y la cristalización) y los que implican un cambio de masa (por ejemplo, la degradación).
- Calorimetría diferencial de barrido (DSC-MDSC): la DSC convencional mide el flujo de calor relacionado con la transición de fases de materiales en función del tiempo y la temperatura. Los resultados del ensayo proporcionan una información cualitativa y cuantitativa de los cambios físicos y químicos que generan una reacción endotérmica o exotérmica.
En la DSC modulada (MDSC), mediante la tecnología de modulación de la temperatura, se superpone un programa de temperatura sinusoidal al perfil de temperatura lineal convencional, permitiendo separar el flujo total de calor en la componente cinética y la termodinámica (Cp). - Termogravimetría acoplada a un espectrómetro de masas (TGA-DSC-MS): mediante esta técnica es posible analizar por MS los gases consumidos o emitidos por el material cuando es sometido a un programa de temperatura en una atmósfera controlada.
Aplicaciones
De forma general las medidas de análisis térmico permiten la caracterización precisa de nuevos materiales de alta tecnología en función de la temperatura, el control de calidad e investigación de diferentes productos industriales. Por ejemplo, en la caracterización de polímeros, productos farmacéuticos, arcillas y minerales, metales y aleaciones, semiconductores y productos alimenticios, así como su aplicación en campos como las energías renovables, materiales para la mejora del medio ambiente y sostenibilidad o estudios más básicos sobre reacciones químicas, transiciones de fase,…
- Aplicaciones del análisis térmico simultáneo (TGA-DTA-DSC):
- Estabilidad térmica.
- Temperatura de descomposición.
- Estudio de descomposición cinética.
- Determinación de la composición.
- Determinación del contenido en humedad, materia volátil, cenizas y carbono fijo.
- Contenido inorgánico (residuo).
- Determinación de pureza.
- Estudios de gasificación de muestras carbonosas.
- Análisis de gas evolucionado (TGA-MS).
- Efecto de atmósferas reactivas o corrosivas en materiales.
- Estabilidad térmica.
- Aplicaciones de la calorimetría diferencial de barrido (DSC-MDSC):
- Transición de fase
- Temperatura de fusión (Tm)
- Calor de fusión
- Transición vítrea (Tg)
- Temperatura de cristalización (Tc)
- Medidas de capacidades caloríficas
- Estudios de polimorfismo
- Transición de fase
Equipamiento
- Analizador térmico simultáneo (TGA/DSC) Discovery SDT 650 de TA Instruments. (1)
- Calorímetro Diferencial de Barrido Discovery DSC 025 de TA Instruments.(1)
- Analizador termogravimétrico Pyris Diamond TGA/DTA de Perkin Elmer.
- Espectrómetro de masas cuadrupolar GSD 301 T (Thermostar) de Pfeiffer Vacuum.
Financiación
La infraestructura de este servicio ha sido parcialmente financiada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
- Financiados por el Fondo de Desarrollo de Canarias (FDCAN). Año 2019.
